Microbiologia Agrícola
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Item The known unknowns: understanding slow-growing bacteria and their plant interaction through reverse ecology approaches(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-18) Gonçalves, Osiel Silva; Santana, Mateus Ferreira; http://lattes.cnpq.br/5810415406152941The cultivation of bacteria that exhibit slow growth rates has posed a longstanding challenge in microbiology, resulting in a significant number of unculturable bacterial species. This phenomenon, known as the "great plate count anomaly", represents one of the oldest unresolved topics in the field. Recent advancements in cultivation techniques have shown promise in overcoming this challenge. In addition, the study of slow-growing bacteria and their interactions with plants has gained significant attention due to their ecological importance and potential applications in agriculture. Genomics techniques have provided valuable insights into the genetic characteristics underlying microbe-plant interactions. In this context, by examining the in-cultivation techniques, genomics, and computational modeling, we seek to shed light on the slow-growing bacteria and uncover their contributions to ecosystem functioning and plant interaction. Our initial understanding was obtained through the study of 92 slow-growing bacteria isolated from the Brazilian Cerrado soil during a four week-long isolation period. These bacteria can thrive in low-water conditions, promote plant growth, and belong to a novel species group. Genome analysis of five strains revealed their potential in biogeochemical cycles, plant growth promotion, and biosynthesis of secondary metabolites. Next, we conducted greenhouse experiments to assess the efficacy of these bacteria in soybean cultivation, employing a carefully designed bacterial consortium based on our comprehensive understanding of microbial-microbe and plant-microbe interactions. The results showed promising outcomes for improving soybean productivity. In the third chapter of this thesis, we employed in-silico modeling to design a synthetic microbial community aimed at enhancing the yield of important crop plants. By selecting six hub species with essential plant growth-promoting traits from the dominant plant species found in the Campos rupestres, we aimed to optimize the plant-microbe interactions and maximize crop productivity. Lastly, our analysis of 758 metagenome- assembled genomes shed light on the global distribution of the Acidobacteriota phylum and its interactions with plants and biogeochemical processes. This exploration revealed distinct ecological roles for individual taxonomic groups within this phylum, providing valuable insights for future research. Overall, our thesis contributes to a better understanding of slow-growing bacteria, their ecological significance, and their potential applications in agriculture, offering insights into ecosystem functioning and plant interactions. Keywords: Agriculture. Slow-growing bacteria. Ecosystems. Genomics. Microbe-plant interactions. MicrobiologyItem Análise de condições in vitro para produção de metabólitos secundários por Streptomyces noursei CAB-C 50(Universidade Federal de Viçosa, 2023-03-01) Assis, Maria Eduarda Leandro; Bazzolli, Denise Mara Soares; http://lattes.cnpq.br/9364282078997934A busca por novos bioinsumos que impulsionam a consolidação de uma agricultura mais sustentável é uma realidade crescente em escala global. Os insumos bioativos ou bioinsumos são produtos de origem vegetal, animal ou microbiana, que agregam benefícios ao setor agropecuário, seja no controle de pragas e doenças ou na promoção do desenvolvimento vegetal. Entre os microrganismos promissores para formulação de bioinsumos podemos destacar o gênero Streptomyces devido a sua capacidade de produzir uma ampla gama de metabólitos secundários de potencial uso biotecnológico. Este trabalho teve como objetivo investigar a produção de metabólitos secundários pela linhagem Streptomyces noursei CAB-C 50 em meios de cultivo suplementados e não suplementados com o extrato de composto orgânico (ECO) produzido pela empresa Sítio Barreiras, Bahia - Brasil. Desta forma, foram utilizados os meios de cultura: ISP-2, ISP-2+ECO, M+G+ECO, M+G, M+ECO. Para estas condições foi aferido alterações de pH, análise de unidades formadoras de colônia (UFC.mL-1 ), alterações morfológicas com auxílio do microscópio eletrônico de varredura (MEV) e produção de biomassa. Posteriormente, foi obtido o extrato orgânico utilizando acetato de etila e os metabolitos secundários foram caracterizados por cromatografia de camada delgada (CCD) e identificados por cromatografia liquida de ultra eficiência (UHPLC) acoplado ao espectrofotômetro de massas (HRMS). Realizamos atividade de biocontrole de Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) com o sobrenadante e o extrato obtido após o crescimento de S. noursei CAB-C50. Inspecionamos o genoma de S. noursei CAB-C50 para detecção de grupos gênicos codificadores de metabolitos secundários com os bancos de dados antiSMASH 7.0 e BAGEL4. Verificamos que espécie S. noursei CAB-C 50 quando cultivadas em meio ISP-2 e ISP-2+ECO o pH final foi mais alcalino, os demais meios o pH final ficou mais próximo a neutralidade. Observou-se alteração na pigmentação após quatorze dias de crescimento, não sendo influenciado pela presença ou não de ECO. Nos meios de cultura ISP-2 e ISP- 2+ECO, a produção de massa seca foi maior que nos meios M+G+ECO, M+G e M+ECO. Os meios ISP-2, ISP-2+ECO e M+G+ECO apresentaram uma população de 106 UFC.mL -1 e os meios de cultivos M+G e M+ECO uma população de 104 UFC.mL -1. Essa diferença pode estar relacionada a maior produção dos esporos. A análise de MEV revelou hifas com padrão de enovelado e produção de esporos de aspecto espiculado em todas as condições investigadas. A maior taxa de inibição de Foc foram observadas nos extratos e sobrenadantes obtidos a partir do cultivo em meio ISP-2. A atividade do sobrenadante foi maior do que o extrato. Através das análises de UHPLC- HRMS foi possível identificar a presença de duas substâncias de interesse biotecnológico produzidas por S. noursei CAB-C 50, a anisomicina e um alcaloíde bisindólico. A predição de genes envolvidos na biossíntese de metabólitos por S. noursei CAB-C 50 revelou um grande arsenal para produção de compostos bioativos caracterizados e alguns ainda não descobertos. Streptomyces noursei CAB-C 50 é uma linhagem promissora para aplicação biotecnológica, tendo a capacidade para produção de uma gama de bioativos que precisa ser explorada e investigada em condições in vivo. Palavras-chave: Actinobactérias. Bioinsumos. Fusariose. Bananicultura.Item Obtenção de linhagens de Streptococcus equinus HC5 com produção aumentada de bovicina HC5 por evolução adaptativa em laboratório(Universidade Federal de Viçosa, 2022-10-25) Dias, Rodrigo Gonçalves; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://lattes.cnpq.br/6990992577566729A bacteriocina bovicina HC5, sintetizada por Streptococcus equinus HC5, é capaz de inibir o crescimento de diversos microrganismos patogênicos e deteriorantes de alimentos. Além disso, o peptídeo é termotolerante, resistente ao pH ácido e apresenta baixa toxicidade in vivo, o que confere vantagens para sua aplicação industrial. Obter maior rendimento de produção e efetiva recuperação é um dos principais gargalos para viabilizar o uso da bovicina HC5. Neste projeto, S. equinus HC5 foi submetido a diferentes temperaturas de incubação para avaliar os efeitos do estresse térmico no crescimento deste microrganismo. Posteriormente, foi utilizado a técnica de evolução adaptativa em laboratório (EAL) por estresse térmico com o objetivo de selecionar linhagens de S. equinus HC5 com maior produção de bovicina HC5. Foi observado, neste estudo, que a temperatura ótima de crescimento do S. equinus HC5 é 42 °C e que temperaturas maiores que 49 °C inibem completamente o crescimento da cultura. O processo de EAL em batelada foi mantido por 400 gerações (100 dias) em temperaturas de 47 °C e 48 °C. Oito linhagens com fenótipos distintos foram selecionadas, sendo que destas, duas apresentaram produção aumentada de bovicina HC5 entre 26% e 140% (P < 0,05). A linhagem com a maior produção da bacteriocina apresentou expressão diferencial dos genes biossintéticos da bovicina HC5, e foi observado maiores níveis de expressão do gene que codifica para o peptídeo precursor (bvcA) (P < 0,05). Além disso, as linhagens adaptadas apresentaram modificação na composição dos ácidos graxos de membrana, com aumento da concentração de ácidos graxos saturados (P < 0,05). A linhagem obtida ao final do processo de evolução apresentou maior resistência ao estresse térmico, demonstrando maior taxa de crescimento específico (µ = 1,33 ± 0,02 h -1) e biomassa (DO600nm = 4,03 ± 0,06) a 48 °C em relação à linhagem selvagem (µ = 0,98 ± 0,04 h - e DO600nm = 1,96 ± 0,12) (P < 0,05). Os resultados desta pesquisa indicam que a EAL é uma estratégia eficaz para a seleção de linhagens de S. equinus HC5 com produção aumentada da bacteriocina bovicina HC5.Palavras-chave: Bacteriocinas. Bactérias lácticas. Estresse térmico.Item Análise in silico e funcional do cluster gênico biossintético de esclerotiorina e derivados em Penicillium sp.(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-04) Sousa, Thiago Fernandes; Queiroz, Marisa Vieira de; http://lattes.cnpq.br/9919745458551767Fungos do gênero Penicillium sect. sclerotiora possuem como principal característica a presença de pigmentação laranja no micélio, que foi associada ao metabólito secundário clorado da classe das azafilonas, denominado de esclerotiorina. Este metabólito possui diversas atividades biológicas, tais como antidiabete, antioxidante, anti-inflamatório, antialzheimer, antiviral e antimicrobiana. Moléculas da classe das azafilonas são produzidas via policetídeos sintases e posteriormente modificadas por enzimas chamadas de “enzimas pós-PKS”, que são codificadas por genes que estão presentes em clusters gênicos biossintéticos (BGCs). Com os avanços do sequenciamento de nova geração (NGS), hoje é possível investigar os genes envolvidos na biossíntese de produtos naturais por meio de mineração genômica, análise funcional em conjunto com dados de metabolômica. Contudo, no caso da esclerotiorina, embora sua estrutura tenha sido identificada há mais de 80 anos, até o presente momento a via de biossíntese está sendo descrita pela primeira vez neste trabalho em um isolado do gênero Penicillium MMSRG058. A mineração genômica de Penicillium sp. MMSRG058 permitiu a identificação do putativo cluster de esclerotiorina contendo duas PKS e 11 genes localizado no scaffold 28, para determinar se este BGC é o responsável pela via de síntese de esclorotiorina, foi realizado com sucesso o knockout das duas PKSs (genes core) e a análise comparativa do perfil metabolômica de mutantes e selvagem. Essas abordagens permitiram ainda a identificar outros metabólitos que são produzidos por esta mesma via, tais como: Isocromofilonas I e VI, esclerotioramina, ocrefilona A e clorogeumsanol. Os resultados aqui obtidos abrem portas para trabalhos visando à engenharia metabólica para superexpressão ou modificações estruturais para obtenção de novas moléculas. Palavras-chave: Esclerotiorina. Azafilonas. Deleção de genes.Item Viabilidade da produção de lipídios por Papiliotrema laurentii UFV-1 em soro de ricota(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-25) Cotrim, Keyla Cristina Francisco; Silveira, Wendel Batista da; http://lattes.cnpq.br/7020284043545534O soro de ricota é um resíduo da indústria de laticínios geralmente descartado no ambiente sem tratamento. A sua utilização como meio de fermentação para a produção de lipídios por leveduras oleaginosas é considerada uma alternativa promissora para o seu aproveitamento. Os lipídios microbianos podem ser utilizados como fontes alternativas aos óleos vegetais para produção de oleoquímicos e biocombustíveis derivados de ácidos graxos, como, por exemplo, o biodiesel. Atualmente, os óleos comestíveis são utilizados como fontes de triacilgliceróis para a produção de biodiesel, mas, a produção desses óleos compete com produção de alimentos por terras agricultáveis e recursos hídricos. Neste contexto, a levedura Papiliotrema laurentii pode ser utilizada como uma fonte de lipídios, pois, além de acumular mais de 20% da sua massa seca na forma de lipídios, assimila a lactose do soro de ricota como fonte de carbono e energia. Portanto, este trabalho avaliou o efeito dos fatores biomassa inicial, pH e razão Volume do meio/Volume do frasco (VM/F) sobre a produção de lipídios por P. laurentii UFV-1 em soro de ricota. O delineamento experimental utilizado foi o Fatorial 23+1 sob o Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC), com 8 combinações entre os fatores estudados e três repetições no ponto central, totalizando 11 ensaios, para avaliar seus efeitos sobre o teor lipídico (%) utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM). Os maiores valores de teor de lipídios, produção de lipídios e formação de biomassa, os quais correspondem a 46,0 %, 9,3 g.L-1 e 20,1 g.L-1, respectivamente, foram obtidos na seguinte condição: pH inicial igual a 5, biomassa inicial, representada pela densidade óptica de células igual a 1, e a razão VM/F 50/500 (0,1). Na condição de cultivo que favoreceu o acúmulo de lipídios por P. laurentii UFV-1, os ácidos graxos mais abundantes foram os C16 (31,4 %) e os C18 (67,2 %), os quais são os mais importantes para a qualidade do biodiesel. A qualidade do biodiesel produzido com esse óleo microbiano atende as normas europeias (EN 14214), americanas (ASTM D 6751) e brasileiras (RANP 45) de qualidade, com valores de Índice de Iodo (IV) de 67,9, Número de Cetanos (CN) 59,6, Maior Valor de Aquecimento (HHV) 39,4 MJ/kg, Viscosidade Cinemática 3,9 mm2/s, Ponto de Nuvem 9,9 ºC e Densidade 0,87 g/cm3. Palavras-chave: Biodiesel. Lactose. Soro de ricota. Leveduras oleaginosas. Teor de lipídios.Item Controle biológico de Meloidogyne javanica por Trichoderma spp. e actinobactérias edáficas(Universidade Federal de Viçosa, 2021-12-08) Mogollón Ortiz, Ángela María; Queiroz, Marisa Vieira deOs fungos do gênero Trichoderma e as actinobactérias são conhecidos pelo potencial no controle de fitopatógenos. No entanto, o papel de algumas espécies de Trichoderma spp. e dos isolados de actinobactérias do solo frente ao controle do nematoide das galhas Meloidogyne javanica ainda precisa ser melhor investigado. Os principais objetivos desse trabalho foram: selecionar isolados de Trichoderma spp. endofíticos das seringueiras e actinobactérias do solo com potencial de biocontrole frente ao nematoide das galhas M. javanica e confirmar alguns dos seus mecanismos de controle. Isolados de Trichoderma spp. foram avaliados quanto a capacidade de reduzir o número de ovos e galhas de M. javanica em experimentos sob condições de casa de vegetação e usando plantas susceptíveis de tomate da variedade Santa Cruz Kada. Foram selecionados os isolados Trichoderma sp. 22F e T. erinaceum 610F que apresentaram redução do número de ovos de 87 e 86 %, respectivamente, e de galhas de 39 e 37 %, respectivamente. Por outra parte, as actinobactérias usadas neste estudo corresponderam aos gêneros Streptomyces, Kitasatospora, Kribbella e Lentzea. As porcentagens de redução do número de ovos nas plantas tratadas com as actinobactérias Kribbella sp. 5N, Kitasatospora sp. 2AE, Streptomyces sp. 6O e Streptomyces sp. 4L foram acima do 50% para o número de ovos de M. javanica e de 28, 26, 25 e 16 % na redução do número de galhas com Streptomyces sp. 8S, Streptomyces sp. 4L, Streptomyces sp. 10U e Kitasatospora sp. 2AE, respectivamente. Entre os mecanismos de ação confirmados tanto em Trichoderma spp. quanto nas actinobactérias, se destacaram o parasitismo de ovos e a indução de respostas sistêmicas relacionadas com a defesa das plantas, além disso o efeito negativo sobre a penetração dos juvenis nas plantas tratadas também foi confirmado. Todas as actinobactérias apresentaram pelo menos um mecanismo de ação contra M. javanica. Foi confirmada a eficácia de biocontrole dos isolados do gênero Streptomyces e relatada pela primeira vez a eficácia de T. erinaceum 610F além de isolados dos gêneros Kribbella sp. 5N e Kitasatospora sp. 2AE contra M. javanica. Além disso, nas plantas tratadas com Streptomyces sp. 4L foi ativada a expressão dos genes associados com as vias do ácido jasmônico e etileno. Os resultados confirmaram o potencial de biocontrole de isolados endofíticos do gênero Trichoderma e de actinobactérias do solo no controle do nematoide das galhas. Palavras-chave: Biocontrole. Fitonematoide. Trichoderma spp. Streptomyces spp. Kitasatospora sp. Kribbella sp. Lentzea sp.Item Efeitos ambientais no microbioma: trópicos e Antártica(Universidade Federal de Viçosa, 2021-05-06) Veloso, Tomás Gomes Reis; Kasuya, Maria Catarina Megumi; http://lattes.cnpq.br/7872519897730290The microorganisms play a key role in the in the main biogeochemical cycles, such as Carbon, nitrogen, sulfur, phosphorus, hydrogen and oxygen. In the rhizosphere and inside plant tissues, they can enhance plant growth, phytopathogen control, act as phytoregulators and increasing water and nutrient availability. These communities are directly affected by edaphoclimatic conditions. Thus, in the current scenario of climate change, the knowledge about the edaphic microbial diversity and the factors that shape it are essential to understand the potential of each soil, either for agricultural use or to understand the role of the soil face the climate change. There are many methods to study the microbial diversity, among them, the high-throughput DNA sequencing is the one of the most commonly used. This thesis is composed of three chapters where this technique was used to evaluate the diversity in each soil. The first title, entitled “Effects of environmental factors on microbiota of fruits and soil of Coffea arabica in Brazil” aimed to evaluate the effect of edaphic and topographic coditions in coffee crops on bacterial and fungal communities in soil and fruits. The second and third chapters addresses, respectively, the diversity of bacteria and fungi in soils recently exposed by deglaciation and ornithogenic soils. The microbial communities of fruits are affected mainly by tophographic factors (Altitude, facing slope and radiation), whereas microbial communities of soil, although also influenced by topographic factors, are strongly shaped by edaphic factors. Soils recently exposed by glacier retreat (young soils) displayed a greater variation in beta diversity than more developed soils. Lastly, the bacterial and fungal communities in the ornithogenic soils undergoes a substantial change after the abandonment by the penguins. Abandoned ornithogenic soils showed a greater predicted abundance of genes related to nitrification and sulfur metabolism. In short, both in tropical and antarctic soils, edaphoclimatic and temporal factors affect the structure of the microbial community. Keywords: Microbiota. Coffee. Ornithogenic soils. Glaciers. Next generation sequencing.Item Potencial bioquímico e perfil de crescimento de isolados de Streptomyces spp(Universidade Federal de Viçosa, 2020-11-05) Abreu, Dâmaris Simões Gomes; Bazzoli, Denise Mara Soares; http://lattes.cnpq.br/6606314838268779Bactérias do gênero Streptomyces pertencentes ao filo Actinobacteria são Gram-positivas com alto conteúdo GC no seu DNA. São predominantes no solo e há uma estimativa de que cerca de 80% das substâncias bioativas naturais do mundo, como antibióticos, substâncias antitumorais, imunossupressores, pesticidas, pigmentos e diversas enzimas de interesse industrial sejam produzidas por Streptomyces spp. O rastreamento de novas fontes de enzimas com capacidade de catalisar diferentes reações é um aspecto atraente para indústria biotecnológica. Uma forma de encontrar novas fontes, é a partir da triagem de um grande número de microrganismos, aumentando a probabilidade de se encontrar fontes promissoras para uma ampla gama de enzimas. O objetivo desse trabalho foi caracterizar isolados de Streptomyces spp. em relação à produção de diversas enzimas de interesse biotecnológico e investigar o perfil de crescimento de alguns dos isolados considerados mais promissores. Na primeira etapa, foi realizada análise qualitativa para atividade das enzimas: amilase, celulase, protease, lipase, L-asparaginase e L-glutaminase. Os isolados de Streptomyces spp. investigados foram capazes de expressar atividade de diferentes enzimas nas condições analisadas. Assim, 5% dos isolados apresentaram atividade de todas as 6 enzimas investigadas, 30% foram capazes de expressar atividade para 5 diferentes enzimas, 30% (4), 19% (3) e 16% apenas um único perfil de atividade. Três isolados foram investigados quanto ao perfil de crescimento. Para isso, os isolados identificados como CAB25, CAB50 e CAB66 foram inoculados nos caldos BD (Batata Dextrose) e ISP-2 (International Streptomyces Project), por 12 dias a 28 °C e 150 RPM, e o crescimento acompanhado por massa seca, consumo de glicose e variação do pH ao longo do período de análise. A partir dos resultados obtidos, pôde-se observar que houve relação entre variação de pH e aumento de massa seca, sendo a tendência de incremento de biomassa ao longo do tempo significativamente diferente entre os dois meios de cultura e para todos os isolados testados. A escolha do meio de cultura apropriado é importante para análise de isolados de Streptomyces, visto que o potencial de produção de compostos bioativos é influenciado pelas condições culturais. A análise do pH do sobrenadante 9 das culturas em meio ISP-2, de neutro a alcalino, revelou que os isolados de Streptomyces possuem características interessantes para aplicação em solos ácidos. Portanto, com este trabalho, foi possível selecionar isolados de Streptomyces spp. produtores de enzimas de interesse biotecnológico e com taxa de crescimento rápido, o que permite desenvolver plataformas ou chassis biotecnológicos de Streptomyces spp. Palavras-chave: Actinobacteria. Potencial enzimático. Crescimento microbiano.Item Taxonomy and phylogeny of mycorrhizal fungi associated with Gomesa recurva (Orchidaceae) and characterization of endophytic bacteria of orchids(Universidade Federal de Viçosa, 2020-09-29) Cruz, Everaldo da Silva; Kasuya, Maria Catarina Megumi; http://lattes.cnpq.br/5276773620451113Orchids are dependent on an external source of carbon, due to the absence of reserve tissue in their seeds. Thus, in order to obtain carbon and other nutrients, they associate with mutualistic fungi in their root system, which are known as orchidoid mycorrhizal fungi. These fungi are characterized by forming pellets, a set of entwined hyphae inside the roots. In addition, they are able to colonize the embryo cells of the orchid seeds and can remain until the adult stage of the plant. Orchids can associate with other microorganisms such as endophytic bacteria, which can bring several benefits such as growth promotion, due to the production of phytohormones, biological nitrogen fixation, phosphate solubilization, production of siderophores, among others. The objective of this work was (1) to study the taxonomic diversity of mycorrhizal fungi associated with Gomesa recurva (2) to identify and characterize endophytic bacteria associated with Gomesa recurva R. Br. And Zygopetalum maxillare Lodd. By phylogenetic and morphological analyzes, all isolates of G. recurva belong to a new species of Ceratobasidium. Five bacterial isolates were obtained for each species of orchid. By sequencing the 16S rRNA region, it was found that they belonged to the genera Pseudomonas and Paraburkholderia, which, by in vitro tests, showed that they have the capacity to perform biological nitrogen fixation, to produce indole-3-acetic acid phytohormone (AIA) and solubilizing calcium phosphate. The isolates of fungi and bacteria obtained have the potential to be used for the production of orchid seedlings. Keywords: Phylogeny. Fungi. Bacteria. Phytohormones.Item Produção de urease por Sporosarcina pasteurii ATCC 11859 em resposta a condições de crescimento e seu potencial para a estabilização de solos(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-28) Moreno, Ariane Maria Rizzoli; Tótola, Marcos Rogério; http://lattes.cnpq.br/7929934603973650O crescente consumo de materiais de construção, acelerado pelo crescimento populacional global e pela urbanização, resulta em efeitos negativos sobre o meio ambiente. Consequentemente, o desenvolvimento de alternativas sustentáveis e que propiciem o progresso da construção civil tornou-se uma demanda urgente. A bactéria Sporosarcina pasteurii ATCC 11859 é capaz de realizar a hidrólise de ureia e induzir, em presença de íons cálcio, a precipitação de carbonato de cálcio (CaCO 3), que funciona como um agente cimentante de partículas minerais. Este trabalho teve como objetivos (1) investigar os efeitos da concentração de ureia, pH, temperatura e tempo de cultivo sobre a produção e a cinética da enzima urease de S. pasteurii ATCC 11859, e (2) desenvolver um modelo experimental para aplicação do bio- grout, com a finalidade de aumentar sua estabilidade mecânica e reduzir sua permeabilidade. Para isso, avaliou-se o efeito de diferentes níveis de concentrações de ureia, pH, temperatura e tempo de cultivo sobre a produção da enzima urease por S. pasteurii ATCC 11859, bem como sobre a cinética aparente da enzima, a fim de se determinarem as condições ótimas de produção e aplicação da enzima. A cultura bacteriana obtida nas condições previamente estabelecidas como ótimas foi aplicada em um solo típico da região de Viçosa/MG, Brasil, com textura de areia fina a média (silto-argilosa) e pH ácido (5,14). Íons cálcio, na forma de cloreto de cálcio (CaCl 2), além de ureia, foram adicionados para propiciar a precipitação de CaCO 3 a partir da hidrólise da ureia por S. pasteurii ATCC 11859. As propriedades geotécnicas do solo foram avaliadas pelas análises de cisalhamento direto, resistência à compressão simples e permeabilidade. A formação de cristais de CaCO 3 sob forma de calcita foi confirmada por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raio X (MEV/EDS). A condição determinada como ótima para a produção da urease foi a combinação de pH 8,5, temperatura de 35 oC, 80 g L-1 de ureia e cultivo por 16 horas. A enzima urease apresentou atividade aparente máxima em pH 6,5, sendo que na faixa de pH 5,5 a 8,5, pelo menos 80% da atividade máxima foi mantida. A temperatura ótima para a atividade da enzima foi 45 oC. Os ensaios de cisalhamento direto e resistência à compressão simples mostraram que não houve ganho de resistência mecânica pelo solo. Esse fato foi atribuído à ocorrência da biocimentação somente no topo dos corpos de prova. O ensaio de permeabilidade apresentou resultados promissores, com redução da permeabilidade do solo em 99,56%. As imagens de MEV/EDS confirmaram a precipitação de calcita, pela ação biológica, apenas na camada superior do solo. Esse resultado sugere que a técnica de bio-grout otimizada no presente estudo pode ser aplicada para redução da permeabilidade de solos com textura de areia fina a média e pH ácido, atenuando processos de erosão marginal. Palavras-chave: Sporosarcina pasteurii. Bio-grout. MICP. Cimentação microbiologicamente induzida. Biocimentação. MEV/EDS.